Шаровая мельница

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение                  3

1. Объект автоматизации               5

  1.1. Барабанные мельницы и их применение            7

  1.2. Общий вид и описание мельницы             9

  1.3. Основные параметры шаровой мельницы с решёткой для  

           мокрого измельчения             12

 1.4. Техническая характеристика мельницы с решеткой        13

2. Механика барабанной мельницы            14

3. Технологический процесс                                        15

4. Обоснование выбора электродвигателя                                              18

5. Экономическая часть                                        19

 5.1. Технико – экономическое обоснование                                          19

5.2. Состав бригады для проведения  пуско – наладочных работ        20

6. Безопасность и экологичность                                                             21

6.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов              22

6.2. Техника безопасности  23

6.3. Пожарная безопасность 24

6.4.Охрана окружающей среды  27

Заключение 29

Список используемой литературы  30

     

 

 

    

   

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Большая часть полезных ископаемых подвергается предварительному обогащению, так как в природном виде не соответствует изложенным выше условиям промышленного использования.

Обогащением полезных ископаемых называется совокупность процессов первичной обработки минерального сырья без химических превращений минералов в объёме, имеющих целью отделение всех ценных минералов от пустой породы и минералов, её составляющих.

Все процессы обогащения полезных ископаемых делятся на подготовительные, основные и вспомогательные. В результате подготовительных процессов полезные ископаемые приводятся в состояние, при котором можно вести разделение минеральных компонентов.

Основными процессами называют те, в результате которых происходит разделение и концентрация минеральных компонентов методами обогащения. При этом полезные минералы выделяются в концентраты, а пустая порода – в отходы.

К вспомогательным относятся процессы обезвоживания продуктов обогащения путём их сгущения, фильтрования и сушки, процессы окомкования и др.

Обогатительная фабрика – это совокупность исполнительных и вспомогательных аппаратов, машин и приборов, служащих для подготовки и обогащения полезных ископаемых, с двигателями, сетью водопроводов и воздухопроводов, контрольно-измерительной аппаратурой, средствами автоматизации и управления, помещаемых в одном здании или в нескольких связанных между собой зданиях.

Синхронные приводы шаровых мельниц и сами агрегаты являются главным технологическим оборудованием обогатительной фабрики.

В силу ряда преимуществ синхронные приводы нашли большое применение и в других отраслях промышленности. Синхронные двигатели применяются для шаровых, трубных и стержневых мельниц; для центробежных и поршневых насосов и компрессоров, вентиляторов, газодувок, молотковых дробилок, прокатных станов, резиновых вальцов и так далее.

Главное преимущество синхронных двигателей перед асинхронными двигателями заключается в том, что путем изменения тока возбуждения можно изменять величину реактивной мощности двигателя.

В зависимости от величины тока возбуждения реактивная мощность может выдаваться в сеть (при возбуждении) и потребляться из сети (при недовозбуждении). Синхронные двигатели обычно выполняются для работы с опережающим коэффициентом мощности, то есть для выдачи реактивной мощности в сеть, по этому широкое применение синхронных приводов способствует решению важной проблемы систем энергоснабжения – проблемы получения и распределения реактивной мощности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.  ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ

Шаровые мельницы относятся к типу дробильно-размольных механизмов. Эти механизмы применяются для дробления и измельчения горных пород, продуктов химической промышленности, отходов металлургического производства и т.д. Кроме шаровых мельниц, к ним относятся также роторные, конусные, щековые и валковые дробилки. Следует отметить, что приводы дробильно-размольных механизмов работают в тяжелых условиях: при непрерывных ударных нагрузках, большом количестве пыли и микрочастиц, повышенной влажности, вибрациях и неравномерной нагрузке.

В шаровых мельницах измельчение материала осуществляется падающими шарами, имеющими размер d ≤ D/20, где D – диаметр барабана мельницы.

Для привода шаровых мельниц наиболее широко распространены электроприводы с синхронными двигателями частотой вращения 1500-2000 об/мин и мощностью до 6 КВт.

Все применяемые в промышленности измельчительные агрегаты можно разделить на две резко обособленные по принципу действия системы: аэродинамические мельницы (струйные размольные аппараты без мелющих тел) и механические мельницы (с мелющими телами).

Отличительной особенностью первых (применяемых для тонкого измельчения хрупких химикатов) является отсутствие в них мелющих тел. Процесс разрушения материала в струйных мельницах осуществляется в результате ударов кусков о неподвижную броню; куски движутся с большой скоростью, увлекаемые струей вдуваемого в мельницу сжатого воздуха.

Механические мельницы с технологической точки зрения следует рассматривать как машины-орудия, имеющих два основных рабочих органа различных размеров. Один из них может быть условно назван рабочим корпусом, второй представляет собой систему мелющих тел той или иной формы.

Для непрерывности процесса измельчения необходимо, чтобы мелющие тела могли перемещаться относительно корпуса. Поэтому движение, передаваемое от двигателя, может быть сообщено не обоим, а только одному из двух рабочих органов: либо рабочему корпусу, либо непосредственно мелющим телам.

Признаком, позволяющим отнести мельницу к тому или иному кинематическому классу, является характер движения (кинематика) рабочих органов. Известны два способа приведения их в действие: с помощью вращательного движения и с помощью колебательного движения (вибраций).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 .  БАРАБАННЫЕ МЕЛЬНИЦЫ И ИХ

ПРИМЕНЕНИЕ

Впервые барабанные мельницы были установлены в 1893 г. в цементной промышленности. Это были галечные мельницы; в качестве измельчающей среды в них использовалась естественная галька. Попытки применить искусственные шары долго не удавалось, так как чугунные литые шары быстро раскалывались. Но вскоре стали применяться барабанные мельницы со стальными шарами или стержнями.

Барабанные мельницы различаются между собой следующими признаками:

1. измельчающей средой (родом применяемых измельчающих тел: шары, стержни, ролики, галька, крупные куски руды);
2. геометрической формой барабана (короткий цилиндр, длинный цилиндр, конус);
3. способом разгрузки материала из барабана (разгрузка периодическая или непрерывная; причем последняя может быть: через диафрагму, а затем через цапфу или непосредственно через цапфу или только через диафрагму);
4. способом измельчения (сухой, мокрый).

Шаровые мельницы с решеткой (рис.1) обеспечивают наименьшее переизмельчение материала при его измельчении. Внутри такой мельницы, вблизи разгрузочного ее конца, помещается поперечная колосниковая решетка (диафрагма), предназначенная для удержания в рабочем пространстве шаров и недостаточно размолотых кусков руды. Разность уровней (напор) h2 здесь значительно больше, чем h1. Измельченный продукт проходит через отверстия диафрагмы, а затем поднимается пульпоподъемником к центральной зоне мельницы, откуда разгружается через пустотелую цапфу.

 

 

 

 

Рис.1. Вид барабанной мельницы с решеткой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 .  ОБЩИЙ ВИД И ОПИСАНИЕ МЕЛЬНИЦЫ

Общий вид и продольный разрез мельницы с решеткой изображен на рис.2.

 

Рис.2. Шаровая мельница с решеткой

 

Мельница состоит из горизонтального вращающегося цилиндрического корпуса, механического привода к нему, питателя и разгрузочного устройства.

Цилиндрический корпус состоит из барабана 1 (сваренного из стального листа) и двух торцевых крышек 2 и 3 , заодно с которыми отлиты пустотелые цапфы 4 и 5. Цапфы вращаются в коренных подшипниках 6 и 7.

Корпус мельницы приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу. Для этого на барабане 1 укрепляется зубчатый венец 8, а на приводном валу мельницы – ведущая шестерня 10.

Шаровые мельницы с решеткой предназначаются для работы в замкнутом цикле с классифицирующим устройством (механический классификатор, гидроциклон, грохот и т.д.). Поэтому для загрузки мельницы обычно применяется улитковый питатель 11 так называемого комбинированного типа. Помимо центрального отверстия 12 для приёма исходного материала и догрузки шаров, в нем имеется также черпак 13, предназначенный для подачи в мельницу оборотного продукта, т.е. песков классификатора.

При мокром измельчении в питатель вместе с рудой подаётся в необходимом количестве вода. Весь поступающий в питатель материал и вода подаются им внутрь пустотелой загрузочной цапфы 4. Пройдя через горловину цапфы, пульпа попадает в рабочее пространство, представляющее собой внутреннюю полость барабана 1, который облицован (футерован) изнутри плитами 14 из марганцовистой стали, закрепляемыми болтами 15.

Куски и зерна материала измельчаются загруженными в барабан стальными шарами. По мере измельчения материала пульпа непрерывно перемещается в осевом направлении и, пройдя через отверстия в решетке (диафрагме) 16, попадает в полость пульпоподъемника. В этой полости расположены радиальные ребра 17 ("лифтёры") спиральной формы, которыми разделено пространство между решеткой 16 и торцовой крышкой 3 на несколько секторных камер, имеющих выводные отверстия вблизи центральной оси мельницы. Камеры пульпоподъемника сообщаются через эти отверстия с внутренней полостью разгрузочной цапфы 5. При вращении мельницы радиальные ребра 17 действуют как лопасти элеваторного колеса, поднимая пульпу до уровня горловины разгрузочной цапфы, через которую пульпа удаляется из мельницы.

Пульпоподъемное устройство позволяет поддерживать низкий уровень пульпы перед диафрагмой, что создаёт сравнительно большую разность уровней h2 и обеспечивает необходимую скорость осевого перемещения измельчаемой руды (рис.1). Чем быстрее материал продвигается вдоль мельницы, тем короче период его контакта с шарами (или время измельчения), следовательно, тем крупнее оказывается готовый продукт. Скорость осевого перемещения регулируется количеством подаваемого в единицу времени исходного материала и воды, а при работе мельницы в замкнутом цикле с классификатором – также величиной циркулирующей нагрузки.

Для разгрузки изношенных шаров и для осмотра мельницы служат люки 9 и 18.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 .  ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ

С РЕШЁТКОЙ ДЛЯ МОКРОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

1. Типоразмер – МШР-36-40;
2. Основные размеры барабана, мм:

      а) внутренний диаметр (без футеровки) DH – 3600,

      б) длина L – 4000;

3. Номинальный рабочий объём, м3 – 36;
4. Расчётный рабочий объём (при новой футеровке) V, м3 – 35,5;
5. Скорость вращения барабана n, об/мин, не менее – 19,8;
6. Мощность электродвигателя Nдв, кВт  –   1100-1350;
7. Вес мельницы без шаров, т –  150;
8. Вес шаров, Gш, т – 45.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 .  ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

МЕЛЬНИЦЫ С РЕШЕТКОЙ

Показатели	Типоразмер МШР-36-40
Номинальный рабочий объём мельницы, м3………	36
Радиус питателя, мм……………………………….…	2000
Скорость вращения мельницы, об/мин……………..	19,8
Тип привода……………………………………….…	Через муфту
Электродвигатель привода: тип……………………………………………….…....	ДС3-260/49-32р
мощность, кВт……………………………………….	1250
скорость вращения, об/мин…………………………	187,6
напряжение, В……………………………………….	6000
вес, кг………………………………………………...	20450
Вес, т: футеровки…………………….……………………...	42,23
венца…………………………………………………	19,16
питателя………………………………………………	6,1
шаров………………………………………………….	45
Общий вес мельницы с футеровкой, но без электрооборудования и шаров, т...............................	150
Завод-изготовитель	Уралмашзавод